Устройство для отсечки потока жидкости или газа в трубе Советский патент 1985 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к устройствам для перекрытия кольцевого пространства скважины и закрытия неуправляемого нефтегазового фон тана. По основному атв.св. № 927963, известно устройство для очистки потока жидкости или газа в трубе в котором, с цепью повьшения эффективности отсечки потока за счет придания частицам ферромагнитного материала вращательного движения, имеется генератор ; вращающегося магнитного поля, например, поочередно вклю чаемые соленоиды, расположенные по наружной поверхности труб перед двухполюсными электромагнитами по хо ду потока J. Недостатком известного устройства является низкая надежность ввиду пло хой герметичности отсечной пробки из за неплотности прилегания ферромагнитных частиц одна к другой, вызванной их высокой поверхностной жесткостью, в результате чего наблюдается просачивание жидкости или газа под давлением потока через неплот ности контакта ферромагнитных частиц Цель изобретения- повышение надежности устройства путем повышения гер метичности отсечной пробки. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для отсечки потока жидкости или газа в трубе ферромагнитные частицы покрыты пленкой из упругого полимерного материала. В качестве материала покрытия может быть использована, например, резина на основе бутадиенового каучука о т л и ч. а ю щ .а я с я высокой пластичностью и износостойкостью. Толщи на полимерной пленки подбирается с учетом необходимого зазора между фер рочастицами. Эффект герметизации достигается из-за увеличения поверхности контакта между элементами отсечной пробки вызванного упругими свойствами покрытия. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство-, на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1. Устройство состоит из установленных на трубе 1 двухполюсных электромагнитов 2 с полюсами, расположенными на оси, перпендикулярной оси трубы. причем электромагниты выполнены в виде шарнирно соединенных половин, с полюсами, имею1ф ми профиль трубы, генератора вращающегося магнитного поля 3, содержащих четьфе установленных по периметру трубы 1 и поочередно включаемых соленоидов. Ниже по трубе 1 установлен корпус 4, выполненный из двух соединенных полуцилиндров с уплотнительным элементом 5, механизмом б рассверливания и системы 7 для подачи ферромагнитного материала,- представляющего собой ферромагнитные частицы 8, покрытые пленкой из упругого полимерного материала 9. Жидкость и газ перемещаются в межтрубном пространстве 10. Устройство работает следующим образом. При аварийном нефтегазовом фонтане поток жидкости и газа устраняется вверх по межтрубному пространству 10. Для отсечки потока устройство закрепляется у устья скважины на трубе 1. После включения двухполюсных электромагнитов 2 устройство прижимается к трубе 1, затем при помощи механизма 6 рассверливания в трубе 1 делается отверстие, через которое в межтрубное пространство 10 под давлением поступает ферромагнитный материал, состоящий из ферромагнитных частиц 8, покрытых пленкой из упругого полимерного материала 9, из системы 7. К этому моменту начинают запитываться соленоиды, создавая вращающееся магнитное поле, в котором ферромагнитный материал приобретает дополнительную вращающую скорость. За время движения ферромагнитный материал поляризуется и располагается по направлению силовых линий магнитного поля, образуя отсечную пробку, а давление жидкости или газа способствует деформации пленки из упругого полимерного материала 9. В результате увеличивается поверхность контакта между элементами отсечной пробки, что приводит к повьшению герметичности последней, а следовательно, созданию в межтрубном пространстве 10 надежной пробки. После отсечки потока можно произвести работы по управлению фонтанирующей жидкостью или газом. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить надежность устройства путем улучшения герметичности отсечной пробки при

перекрытии нефтегазовых фонтанов. Герметичность достигается за счет более плотного прилегания ферромагнитных частиц одна к другой под давлением перекрываемого фонтана из-за высокой эластичности материала по- крытия, способного под давлением затекать в микронеровности и служить герметиком даже при работе с газовой фазой.

Магнитная пробка получается не из ферромагнитных частиц, а из ферромагнитных частиц, покрытых пленкой . из упругого полимерного материала, в частности пленкой из резины на основе бутадиенового каучука.

Пористость магнитной пробки, получаемой из ферромагнитных частиц, не

зависит от их размеров, а зависит от их взаиморасположения (укладки). Если принять форму феррочастиц в виде шариков, то самая плотная упаковка достигается при укладке их в вершинах ромба с углами 60 и 120, а наименее плотная - при расположении по вершинам куба. При этом пористость колеблется от 30 до 47%, учитывая, что давление продуктивного пласта порядка 60 МПа, а также возможно относительное удлинение принятого полимерного материала свыше 400%. При толщине покрытия наибольшего зазора между частицами на длине отсечной пробки, равной 1 м, достигается 100% герметизация устья фонтанирующей скважины.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЕЧКИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ШШ ГАЗА В ТРУБЕ по авт.св. № 927963, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем повьшения герметичности отсечной пробки, ферромагнитные частицы покрыты пленкой из упругого полимерного материала. w